Kỹ thuật PCB cho mạch RF

Theo ứng dụng Công nghệ tuyến tính ( Analog.com ) này Lưu ý AN47FA (1991), tôi đã tìm thấy các loại PCB RF này, trong số nhiều loại khác, rất giống nhau (hình.32 trang 18 và hình.F10 trang 10.10).

(Các hình ảnh nằm trong B & W vì một số biện pháp gây mê cho tài liệu.)

Đặt sang một bên rằng đây thực sự là những tấm đồng đơn lẻ, tức là không nói đúng PCB, một số tiêu chí được suy ra từ các giải thích tài liệu là:

• Rút ngắn độ dài đầu ra,
• Sử dụng máy bay mặt đất toàn cầu,
• Sử dụng một tấm phía sau một kết nối như mặt phẳng phản chiếu.

Nhưng những kỹ thuật này có thực sự được chuẩn hóa trong PCB PCB hiện đại hơn không?

Đó nên là một hướng dẫn chính thức hơn cho các kỹ thuật này?

Có phải chúng bằng cách nào đó bị mê hoặc bởi các thành phần tốt hơn của công nghệ in PCB?

Hoặc các mạch này được xây dựng theo cách đó bởi vì trong thời gian đó, PCB đắt hơn? Tôi thực sự nghi ngờ điểm cuối cùng này, các kỹ thuật phòng thí nghiệm để tạo PCB đã được biết đến vào thời điểm đó, và cùng một tài liệu đã chỉ ra việc hàn được thực hiện một cách bất cẩn.

Cảm ơn trước,

Tôi phải không đồng ý với huyền thoại Jim Williams (và Bob Pease, người cũng được biết đến với kỹ thuật này). Đây là, theo tôi, không phải mạch RF. Đây là một tập hợp các kỹ thuật để (cố gắng) đẩy mô hình phần tử gộp mà nhiều nhà thiết kế mạch sử dụng lên đến tần số cao hơn và cao hơn.

Thiết kế mạch thường được thực hiện với mô hình thiết kế phần tử gộp của chúng tôi - đó là cách mà hầu hết chúng ta được dạy và hầu hết chúng ta "nghĩ" - chúng ta có các thành phần gộp như điện trở, bóng bán dẫn, tụ điện, v.v ... kết nối với các kết nối không có mất mát, chậm trễ, hoặc tự cảm.

$^1$

Điều quan trọng là trong thiết kế RF của '' thực '', chúng tôi ngừng suy nghĩ về các kết nối này là lý tưởng hóa. Thay vào đó, chúng tôi bắt đầu suy nghĩ về kết hợp trở kháng và mô hình hóa các kết nối như các đường truyền. Khi chúng tôi thực hiện và sử dụng các đường truyền này, chúng tôi không còn cần phải thử và tạo các kết nối càng ngắn càng tốt để giảm thiểu tác động của chúng, vì chúng tôi bao gồm tác động của chúng từ đầu. Đây là lý do tại sao tất cả các thiết kế RF được (hoặc ít nhất nên được thực hiện) bằng cách sử dụng đường truyền và kết hợp trở kháng.

Ưu điểm của việc xây dựng một mạch như được hiển thị ở đây là nó nhanh. Chỉ cần lấy một mảnh bảng nguyên mẫu bằng đồng, hàn các thứ lại với nhau và voila chúng tôi có bảng nguyên mẫu để thử nghiệm. Tôi nghĩ trong kỹ thuật hiện đại, điều này đã thay đổi, khi các thiết bị ngày càng nhỏ hơn và bây giờ (ít nhất là trong công việc của tôi), chúng tôi thiết kế một bảng để thử nghiệm trong giai đoạn thiết kế - thử nghiệm là một phần cơ bản của quy trình thiết kế. (nếu bạn không thể tin cậy và liên tục kiểm tra một thiết kế, bạn không thể bán nó).

Lưu ý rằng ngay cả tại RF, đôi khi chúng tôi vẫn thiết kế không có đường truyền nhưng sau đó chúng tôi cần phải mô hình rất chính xác các kết nối để xác minh hiệu suất.

Vì vậy, để thực sự trả lời câu hỏi của bạn, không, không có hướng dẫn tiêu chuẩn như thế này cho thiết kế RF bởi vì đây không phải là điều được thực hiện trong thiết kế RF sản xuất hiện đại.

$^1$

Những ví dụ này không phải là mạch sản xuất. Chúng là các nguyên mẫu được chế tạo bởi Jim Williams, một kỹ sư ứng dụng nổi tiếng tại Công nghệ tuyến tính trước khi chúng được mua bởi Analog.

Kỹ thuật này được gọi là hàn hàn.

Theo như tôi biết thì nó không bao giờ được sử dụng cho sản xuất ngoại trừ có thể trong một số trường hợp rất đơn giản như nối dây dẫn nguồn cấp điện vào mạch điện.

Nhưng những kỹ thuật này có thực sự được chuẩn hóa trong PCB PCB hiện đại hơn không?

Có, ngay cả khi sản xuất PCB sản xuất, việc sử dụng máy bay mặt đất vẫn có lợi, hãy tiếp tục dẫn đầu. Thông thường, bạn sẽ sử dụng một đầu nối được thiết kế để gắn PCB chứ không phải là "tấm phản chiếu".

Đó nên là một hướng dẫn chính thức hơn cho các kỹ thuật này?

Vâng, có nhiều hướng dẫn chính thức hơn. Có lẽ sẽ mất một hoặc hai cuốn sách để giải thích chúng.

Đây không phải là "mạch RF" như chúng ta biết ngày nay, giống như tương tự tốc độ cao

Kỹ thuật mà bạn thấy ở đây được gọi là bế tắc , lắp các bộ phận tự do vào PCB bằng đồng trần cũng hoạt động như một mặt phẳng mặt đất. Mặc dù có vẻ kỳ lạ đối với một người đã từng sử dụng "thiết kế RF" là tỉnh của các mạch phần tử phân tán phạm vi GHz, nhưng các kỹ thuật lỗi chết rất tốt cho tạo mẫu và các mạch một lần trong phạm vi HF và VHF, nơi đặt ván trượt và ván trượt khá vô dụng, nhưng các phần tử mạch gộp vẫn hữu ích. Nó cũng tốt cho các loại mạch tương tự tốc độ cao hoặc chính xác khác, vì "dây dẫn không khí" của các kỹ thuật lỗi chết rất tốt cho công việc có độ chính xác rò rỉ thấp (không khí là một chất cách điện tốt ngu ngốc trong môi trường tín hiệu nhỏ) và các khu vực vòng lặp nhỏ và mặt phẳng mặt đất tốt làm giảm tính nhạy cảm với crud RF đến.